هناك نوعان من خام التيتانيوم على الأرض، أحدهما روتيل والآخر إلمينيت. الروتيل هو في الأساس معدن نقي يحتوي على أكثر من 90% من ثاني أكسيد التيتانيوم، ومحتوى الحديد والكربون في الإلمنيت هو في الأساس نصف ونصف.
وفي الوقت الحاضر، فإن الطريقة الصناعية لتحضير التيتانيوم هي استبدال ذرات الأكسجين الموجودة في ثاني أكسيد التيتانيوم بغاز الكلور لصنع كلوريد التيتانيوم، ومن ثم استخدام المغنيسيوم كعامل اختزال لاختزال التيتانيوم. التيتانيوم المنتج بهذه الطريقة يشبه الإسفنج، ويسمى أيضًا التيتانيوم الإسفنجي.
لا يمكن تصنيع إسفنجة التيتانيوم إلا في سبائك التيتانيوم وألواح التيتانيوم للاستخدام الصناعي بعد عمليتي صهر. لذلك، على الرغم من أن محتوى التيتانيوم يحتل المرتبة التاسعة على وجه الأرض، إلا أن معالجته وتكريره معقدة للغاية، لذا فإن سعره مرتفع أيضًا.
في الوقت الحاضر، الدولة التي لديها موارد التيتانيوم الأكثر وفرة في العالم هي أستراليا، تليها الصين. بالإضافة إلى ذلك، تمتلك روسيا والهند والولايات المتحدة أيضًا موارد وفيرة من التيتانيوم. لكن خام التيتانيوم في الصين ليس من الدرجة العالية، لذلك لا يزال يتعين استيراده بكميات كبيرة.
صناعة التيتانيوم مجد الاتحاد السوفييتي
في عام 1954، اتخذ مجلس وزراء الاتحاد السوفيتي قرارًا بإنشاء صناعة التيتانيوم، وفي عام 1955، تم بناء مصنع VSMPO للمغنيسيوم والتيتانيوم بسعة ألف طن. في عام 1957، اندمجت VSMPO مع مصنع AVISMA لمعدات الطيران وأنشأت اتحاد صناعة التيتانيوم VSMPO-AVISMA، وهو Avi Sima Titanium الشهير. وتحتل صناعة التيتانيوم في الاتحاد السوفييتي السابق مكانة رائدة على مستوى العالم منذ تأسيسه، وتوارثتها روسيا بالكامل حتى الآن.
تعد Avisma Titanium حاليًا أكبر هيئة معالجة سبائك التيتانيوم الصناعية بالكامل في العالم. إنها مؤسسة متكاملة بدءًا من صهر المواد الخام وحتى مواد التيتانيوم الجاهزة، بالإضافة إلى تصنيع أجزاء التيتانيوم على نطاق واسع. التيتانيوم أصلب من الفولاذ، لكن موصليته الحرارية تبلغ 1/4 فقط من الفولاذ و1/16 من الألومنيوم. في عملية القطع، ليس من السهل تبديد الحرارة، وهي غير ودية للغاية للأدوات ومعدات المعالجة. عادة، يتم تصنيع سبائك التيتانيوم عن طريق إضافة العناصر النزرة الأخرى إلى التيتانيوم لتلبية المتطلبات المختلفة.
وفقا لخصائص التيتانيوم، صنع الاتحاد السوفياتي السابق ثلاثة أنواع من سبائك التيتانيوم لأغراض مختلفة. أحدهما لمعالجة الألواح، والآخر لمعالجة الأجزاء، والآخر لمعالجة الأنابيب. وفقًا للاستخدامات المختلفة، تنقسم مواد التيتانيوم الروسية إلى درجات قوة 490 ميجا باسكال، 580 ميجا باسكال، 680 ميجا باسكال، 780 ميجا باسكال. وفي الوقت الحاضر، تقوم روسيا بتوريد 40% من أجزاء التيتانيوم التي تنتجها بوينغ وأكثر من 60% من مواد التيتانيوم التي تنتجها إيرباص.
وقت النشر: 24 يناير 2022